利用有机金属化合物生长层数可控石墨烯的方法

摘要

本发明公开了一种利用有机金属化合物生长层数可控石墨烯的方法。本发明在使用CVD方法在铜衬底上生长石墨烯的过程中，引入了易挥发的有机金属化合物的蒸汽作为浮动催化剂，持续提供新鲜的活性催化剂，突破铜衬底的自限制效应，并且通过优化温度、压力、时间和载气与碳源气体的种类与流量等工艺参数，实现了在铜衬底上可控制备两层及以上且层数均一的石墨烯的目的。

主权项

一种利用有机金属化合物生长层数可控石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)衬底预处理，将铜衬底依次放入丙酮，乙醇和去离子水中进行清洗，每次清洗时间为5～30min，从去离子水中取出衬底，用纯度为99.999％的氮气吹干；(2)将处理之后的铜衬底置于CVD管式炉腔体内，通入保护气体，升温至退火温度，保温退火，使得铜的晶粒长大；(3)升温至生长温度，通入载气和挥发性有机金属化合物蒸汽，生长石墨烯；所述挥发性有机金属化合物包括乙酰基丙酮铜、乙酰基丙酮镍、乙酰基丙酮钴、乙酰基丙酮铁及其衍生物和其他铜、镍、钴、铁的β‑二酮化合物以及镍、钴、铁的茂金属化合物及其衍生物；(4)石墨烯生长结束后，急速冷却铜衬底，将残余气体抽出CVD管式炉；(5)铜衬底温度降至室温后，取出制备好的石墨烯。